云计算辅助教学有效性研究——以初中地理云课堂教学应用为例

杨涵伟 张英华

（广东省佛山市顺德区电化教学仪器设备中心，广东佛山 528300）

云计算在教育领域中的迁移称为“教育云”，是未来教育信息化的基础架构。教育云包括“云计算辅助教学”（Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）和“云计算辅助教育”(Clouds Computing Based Education,CCBE)等多种形式。黎加厚教授在2009年提出了云计算辅助教学的概念。“云计算辅助教学”是指学校和教师利用“云计算”支持的教育“云服务”，构建个性教学的信息化环境，支持教师的有效教学和学生的主动学习，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量，完善教学形式[1]。

2012年底，国家基础教育云平台的开通，是中央政府提供教育基本公共服务的一次创新。2014年初，顺德成为“粤教云”示范应用第一批试验区，与此同时顺德开始建立自己的“网络学习空间人人通”，基于“人人通”云教学平台的云计算辅助教学也开始在一批实验学校开展实验。“人人通”云教学平台能够支持学习者（含师生和家长）个性学习，支持学习者之间进行交互，并支持课堂互动教学，是一个针对学生、教师、管理者和家长等多个主体之间的交流、分享、沟通、反思、表达、传承等活动的平台载体（如图1）。

图1 实验学校的“人人通”云教学平台

本文依据实验学校佛山市顺德区梁开中学的云计算辅助教学实验，在实施了以“人人通云教学”为教学平台，以“翻转课堂”为核心的课堂教学模式的云计算辅助教学后，针对教学有效性和学生学习策略的改变进行了分析，并提出相应的教学建议。

一、云课堂教学模式的构建

“云计算辅助教学”的教学设计更强调学习者的需求，设计过程中教师要提供尽可能多的、整体的、精致的课程资源，作为设计者和教学者要为学习者尽可能提供真实的情景、活动和任务。在实验中，经过三轮的行动研究，我们的实验研究组提出了相对稳定的云课堂教学模式（如图2 所示）：以“翻转课堂”为核心，包括了课程开发、课前学习、课堂内化、测试与反馈、研讨总结等主要环节。在实施过程中，为了在教学应用上加强与“人人通云教学”平台的功能特点匹配，对传统“翻转课堂”模式的环节和要求进行了一定程度的修改，以达到“翻转课堂”与云平台的深度融合。

图2 云课堂教学模式图

云课堂教学模式主要操作环节如下：

1.课程准备

首先是编制导学案。主备教师在该学科集体备课前准备好学案和电子课件，然后在集体备课时共同研讨、优化学案和电子课件，整合优化后上传到“人人通云教学”平台的“云盘”和“导学”模块。其次是资源的开发和收集，备课教师深入研究课程标准和教材内容后，依据教学难点和重点，制作微课，或者在其他资源网上收集相关的优质课程资源，推送给学生。

2.云学习

学生在独立预习教材的基础上，运用电脑或者其他电子终端观看导学案和视频，观看、阅读、听讲，进行课前学习。学生按导学案的要求，完成学习任务，制作课堂展示课件，学习完成后，利用云平台的笔记功能记录错误和困惑以待课堂上交流反馈。教师可以在课前登录“人人通云教学”平台，了解学生预习情况，调整课堂教学进度、难度，制定个别辅导计划，增强课堂教学的针对性和有效性。

3.云课堂教学和学习测评

经过三轮以上的实验教学，在学科组的研究讨论下，形成了在时间和顺序上基本稳定的云课堂教学模式课中教学流程（如图3），在不同课型、不同内容和不同容量的教学过程中，时间和顺序可以做灵活调整。

图3 云课堂教学模式课中教学流程

课堂上，首先教师运用交互式电子白板和“人人通云教学”平台内准备的课件和资源，创设生动有趣的情境，更好地激发学生的学习兴趣，点燃他们思维和智慧的火花。接着，学生在小组协作平台上通过同侪互助，形成统一的意见，由小组代表向全班展示本小组的学习成果。各学习小组在平台互动交流后，排除重复的提问后，提出本组学习过程中遇到的疑惑，教师在收到各组提出的疑问后，在班上统一对共性问题进行重难点的答疑和小结。最后进行在线测评，教师通过平台的后台统计可以得知学生存在的问题，测试后及时对存在的问题进行讲解，并对学生存在的个性化问题进行辅导。

4.提炼深化

通过云平台，学生课前预习、课堂表现情况、测验评价成绩，均被实时记录，形成学生云课堂学习大数据。通过平台系统的分析，可以对学生的知识掌握情况、应用技巧、分层能力等进行客观呈现。教师可以通过系统分析发现问题，进行批评性的反思，有针对性地对教学方案进行优化，对教学方式进行改进。

二、实验情况和数据分析

1.实验的设计

（1）实验对象。从2014年4月起，在实验校七年级4 个班中抽取两个人数、成绩基本相近的班级1 班和4 班作为实验班和对比班，其中1 班为实验班，共47 人；4 班为对比班，共46 人。

（2）研究内容。“云课堂”教学模式的主要特点、程序，“云课堂”教学模式的实效性及学生学习策略的改变。

（3）控制。实验班和对比班都由同一教师任教，都用湘教版七年级地理下册九年义务教材，为了避免实验时间过长而导致的干扰变量过多从而影响实验效果，本实验没有采用一年或一学期的实验周期，而是采用了按教材单元模块的教学来设置实验周期，实验的教学内容为湘教版七年级地理下册第三章《走进国家》，时间从4月开始，到6月底结束。按学校的统一规定，每周2 课时，实验时间为12 周，共24 课时。教学的任务和要求也一样，实验班的地理课采用“云课堂”教学模式进行教学，对比班采用常规教学法教学。

（4）检测。前测用下学期期中成绩，后测用自编的第三章《走进国家》单元能力检测成绩，，前后测试卷在考后经过的学科组总结和分析，信度和效度均达到较高水平。实验完成后，实验研究人员还应用修改后的初中生学习策略量表（lassi 量表）对学生进行学习策略测量，并运用数据分析软件对检测的数据进行处理。

2.实验数据分析

由于实验人数超过30 人，所以采用大样本平均数的显著性检验（Z 检验），计算前测Z 的值[2]：

表1 实验班和对比班的前测和后测数据表

Z=0.307＜1.96，前测两组差异不显著（如表1），说明前测实验班和对比班的成绩差别不大，对比班成绩比实验班略高。

再计算后测Z 的值：

3.学习策略的测量及分析

表2 实验班与对比班学生学习策略差异t 检验结果

为了了解参与实验的学生学习策略水平和特点在实验后的变化，帮助提高教学针对性，我们在实验班和对比班分别抽取20 位学生进行了学习策略的测量。在本研究中，我们采用国际通用的学习策略量表：美国得克萨斯大学Weinstein 等人编制的学习策略量表(Learning and Study Strategies Inventory，简 称LASSI)。LASSI 量表共有lO 个分量表，分别是：态度(attitude，ATT)、动机(motivation，MOT)、时间管理(time management，TMT)、焦 虑(anxiety，ANX)、专心(concentration，CON)、信息加工(information processing，INP)，选择要点(selecting main idea，SMI)、学习辅助(study aids，STA)、自我测试(selftesting，SFT)、考试策略(test strategies，TST)，量表为李克特五点量表，共77 个项目[3]。正向表述和负向表述的项目基本上各占一半。为了让LASSI量表更准确测量云辅助教学实验的各项指标，我们对量表的问题内容进行了适度的调整和更改。例如在信息加工、选择要点、学习辅助、自我测试等模块的题目中加入云计算辅助教学的内容。

从表2 可以看出，实验班与对比班学生的学习策略在动机、信息加工、选择要点、学习辅助、自我测试和考试策略这几项上呈统计显著(P＜.05)。表明实验班学生在学习上更认真投入，思维能力更强，更善于在学习中面对大量信息时，从中选择重要信息进一步学习，更善于创造和使用辅助性技术及材料来帮助学习，更善于使用复述和理解监控技术判断自己对要学习的信息的理解程度，更多地意识到自我评价的重要性，更善于备考[4]。

三、结论与建议

通过实验得知，云辅助教学对提高学生知识掌握的程度和学生学习策略的改进有较大的促进作用，教学实验是有效的。学生在参与学习的过程中，能够利用情境、协作、会话等学习环境要素去充分发挥自身的主动性、积极性和首创精神，最终实现有效的知识建构。云教学平台的使用，促使学生通过自主学习、独立思考、对话交流去获取知识，培养了学生的独立精神和协作品质，以及获取知识、分析问题、解决问题的能力。

对于教师，在很大程度上促进了教师的专业发展。首先，云环境下的翻转课堂教学实施，需要教师通过对现有多种资源进行再次利用，实现对知识信息的开发、加工、组合和整理，因此锻炼了教师知识重组、意义建构、资源整合的能力；其次，利用云教学平台的大数据功能，教师能够了解学生在学习过程中的知识掌握情况，及时发现教学中存在的问题，并针对薄弱环节进行批评性的反思来改进自己的教学；第三、教学模式的改变，促使导学案的设计成为教学中的重点，是对传统教学设计的一个颠覆，是真正意义上的教学设计和教学创作过程，它需要教师对所教的知识进行再加工，需要融进教师的个性、思想、理念和方法，进一步促进教师对现代教育理论和技术的学习和掌握。

在实验的实施过程中，笔者发现一些需要关注的问题。

1.必须认真编制导学案，重视导学案的应用

导学案是学生整个学习过程的引领，其质量的好坏关系到整个云课堂教学模式实施的成败，教师可以通过导学案对学生进行导引，创设问题情境，诱发学生的思考，使其在认知上出现新的“冲突”，促使学生为解决“冲突”而自控性地选择相应的学习资源，并利用原有认知结构针对新知识的不同情况进行同化或顺应，对其原有的认知结构不断地进行反思和重构，形成新的认知结构，从而达到新的平衡[5]。

2.提高云教学主导者的全程把控意识

云教学平台是一个新兴事物，学生的好奇心也很重，同时网络的自主性很大，网络的内容十分芜杂，学生在学习的过程中容易被与教学无关的内容所干扰而分散学习精力。因此，要求教师科学合理地对云课堂的全程有意识地把控，通过把控激发学生的学习热情，维持正常的课堂教学秩序。把控的内容包括学生的课堂纪律、学习态度、师生互动的频率、课堂氛围等.以期让云课堂效果得到最大程度的优化。

3.提倡进行传统教学和云计算辅助教学之间的混合学习

在实验中发现，传统课堂教学模式下，师生可以进行面对面的交流，有利于情感的交流和活跃课堂气氛，而这恰是基于云教学平台下的云课堂较难达到的，因此在实验后，我们提倡进行传统教学和云计算辅助教学之间的混合学习。对于教材中出现的较为抽象、理论性偏强的章节的讲解可以借助云技术。何克抗教授也曾经指出混合学习“既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。只有将这二者结合起来，使二者优势互补，才能获得最佳的学习效果。”[6]

[1]杨滨，王文霞.论“云服务”在教育低碳化中的合理应用[J].现代教育技术，2010，20（6）：19—22.

[2]李克东.教育技术学研究方法[M].北京：北京师范大学出版社，2004，（13）:352-353.

[3]刘儒德.温斯坦标准化学习策略量表简介[J].心理发展与教育,1996,12(2):26-28.

[4]孟琦.课堂信息化教学有效性研究[D].华东师范大学.2006.

[5]张旸，蒙泽察.“导学案教学”与“翻转课堂”限度与共生的价值[J].全球教育展望,2013，(07):10-17.

[6]何克抗.从Blending Learning 看教育技术理论的新发展[J].中小学信息技术教育,2004，(04):21.